mardi 9 mai 2023

D'abord l'objectif, en science comme en technologie

Pour ce qui concerne les bonnes pratiques scientifiques, il faut commencer par le commencement, c'est-à-dire toujours l'objectif. 

 

Et là, pour bien comprendre l'objectif de la recherche scientifique il faut que j'évoque l'activité nommée technologie, car il y a souvent des confusions entre science et technologie. 

Je crois d'ailleurs que la confusion est venue de jugements de valeur, qui n'ont rien à faire dans l'affaire. 

Disons donc, pour ce qui concerne le jugement de valeur qui a gauchi les débats, qu'il n'est pas moins bien de faire de la technologie que de faire de la science, ni d'ailleurs moins bien de faire de la science que de faire de la technologie. Les deux activités sont différentes, et toutes deux indispensables pour nos communautés, toutes deux ont leur intérêt, dans un monde où l'intellect n'est pas moins que le physique. 

 

Que sont ces deux activités ? 

 

La recherche d'applications est l'objectif de la technologie. La recherche de connaissances nouvelles est le but de la recherche scientifique. 

On voit qu'il ne faut pas tout confondre, et l'on doit éviter absolument de pervertir la recherche de connaissances scientifiques par la recherche d'applications, ou d'ailleurs de fausser la recherche d'application par la recherche de connaissances pures. 

Bien sûr, lors de travaux technologiques, il arrive que l'on trouve des connaissances nouvelles, concepts, notions, méthodes… mais c'est sans doute une bonne pratique que de bien identifier ce fait et de décider si l'on continue d'aller dans cette direction qui détourne de l'objectif. 

Bien sûr, quand on fait de la recherche scientifique, il arrive que l'on trouve des applications, mais, à nouveau, c'est une bonne pratique de le voir clairement et décider ou non d'aller dans cette direction. 

Le technologue qui irait trop dans la direction des connaissances pures faillirait à sa mission, tout comme le scientifique qui irait vers les applications. 

 

Mais, ici, l'objet était de discuter des bonnes pratiques en matière de recherche scientifique, et, tout ce qui précède étant dit, il y a donc lieu de bien comprendre ce que signifie « recherche de connaissances ». 

 

Parfois, on ajoute « pures », ou « fondamentales », pour caractériser les connaissances produites par la recherche scientifique. 

Pures ? Cela est un mauvais terme, car il s'oppose à « impures », comme si la recherche d'applications était impure. 

Non, il est préférable de dire « fondamental », car le fondement est bien ce qui supporte l'édifice : à partir de connaissances produites par la science, le technologue dispose d'un socle « frais », « nouveau », « récent », sur lequel il peut élaborer des applications nouvelles. 

Le cas de Louis Pasteur est d'ailleurs édifiant, et il faut préciser que ce que j'en dis ici est conforme à ce qu'il en disait lui-même. Pasteur, donc, a produit de nombreuses applications de ses travaux initiaux. Par exemple, c'est parce qu'il avait découvert ce concept nouveau des micro-organismes qu'il a pu explorer la confection du vinaigre, les maladies du vin, les maladies des vers à soie, la confection de la bière, les vaccins. Pasteur reconnaissait parfaitement que toutes ces applications étaient des applications, et il disait lui-même « application des sciences », reconnaissant que le temps qu'il passait à ces applications était autant de temps pris à se recherche scientifique. Il avait jugé que cela valait la peine de se détourner de la science, vu l'intérêt des applications qu'il pouvait développer. 

 

Mais revenons maintenant à la science, et à son objectif, dont il est une bonne pratique qu'il soit bien clair. 

 

L'objectif de la science est la recherche de connaissances nouvelles, que l'on obtient, jusqu'à plus ample informé, en cherchant à répondre à la question « quels sont les mécanismes ? ». Oui, à tout moment de la recherche scientifique, il y a cette question posée. Parfois elle s'estompe un peu, quand on a « les mains dans le cambouis », quand on est en train de produire des données quantitatives en caractérisant les phénomènes que l'on a décidé d'explorer, quand on cherche un peu techniquement à réunir ces innombrables données quantitatives en lois, c’est-à-dire en équations, quand on met au point, quand on exécute l'expérience avec laquelle on veut réfuter une théorie. 

Mais toujours il y a cet objectif à ne pas oublier : nous cherchons les mécanismes des phénomène. Nous ne pouvons pas nous reposer sur nos équations et a fortiori sur des données quantitatives que nous aurions produites même au prix de grands efforts ; nous ne devons pas nous arrêter à la production des données, comme cela est fait trop souvent, surtout quand le temps imparti est insuffisant (je pense à des stages, à des thèse qui ne durent plus que trois ans, à des séjours post-doctoraux). Dans notre groupe, comme dans d'autres groupes de recherche, il y a des données quantitatives en extrême abondance, et, dans notre groupe comme dans les autres, il manque trop souvent cette étape essentielle qui consiste à chercher les mécanismes des phénomènes, à produire des concepts ou notions. 

On observera que des « discussions » dans les articles scientifiques, sont le lieu d'indiquer les notions et concepts nouvellement produits : dans ces parties, il ne s'agit pas de savoir si les résultats sont cohérents, en phase avec ceux qui été produits par d'autres, antérieurement, mais bien plutôt de produire du nouveau, proposer des modèles, des théories, qui dépassent ce qui a déjà été fait. Une discussion, dans un article scientifique ; ne doit pas être une vérification ou une confirmation du passé, sans quoi c'est la faillite du travail, qui n'a donc rien découvert. 

Et un travail scientifique sans la découverte, cela n'est rien ! 

Dans les « conseils aux auteurs » des revues scientifiques, il y aurait donc lieu, pour la partie « discussion » ou « interprétation » de mettre en tout premier que l'on doit, à cet endroit, produire des connaissances nouvelles, proposer de telles connaissances : notions, concepts...

lundi 8 mai 2023

Pourquoi l'eau dans un verre disparaît-elle ?

Des  amis s'interrogent : si on laisse de l'eau dans un verre, dans une pièce à la température de 20 degrés, l'eau s'évaporera-t-elle ? 

Mes amis me rassurent en me disant qu'ils savent que oui, l'eau s'évaporera, mais ils sont confondus par le fait que la température d'ébullition soit de 100 degrés, alors que, dans la pièce, il n'en fait que 20 environ.


Je ne suis donc pas dans je ne suis donc pas fou quand je dis que les notions élémentaires de physique ne sont pas bien fixées ! 

 

D'ailleurs, dans la discussion qui précède mes explications, j'entends de mes amis des mots de trois syllabes... que mes amis ne différencient pas bien   : vaporisation, évaporation, ébullition...

D'ailleurs, dans un autre billet, j'avais également discuté le fait que certains de mes  amis avaient imaginé que les routes sèchent après la pluie était que l'eau parce que l'eau se serait infiltrée dans le sol... ce que j'avais réfuté en expliquant que le bitume est une émulsion et qu'il ne laisse pas passer l'eau.
Raison pour laquelle des torrents s'écoulent sans pouvoir s'infiltrer en cas de grosse pluie. 

 

Finalement, comment expliquer l'ensemble des phénomènes ? 

 

À la réflexion, je crois je crois que, vu l'incompréhension qui résulte des cours de thermodynamique classique, où l'on fait des bilans avec des mots de plus trop trois syllabes et où l'on cherche à faire écrire des formes différentielles... sans y arriver, il vaut bien mieux discuter les phénomènes en termes moléculaires, et d'abord sans calculer. 

L'eau, ce n'est pas "H2O" ;  c'est d'abord une substance matérielle qui  se trouve à l'état liquide dans certaines conditions de température et de pression. D'ailleurs, il y a lieu de s'étonner que l'eau puisse être solide (glace) basse température, liquide aux températures ambiantes, et sous la forme de vapeur à température supérieure. Cela se comprend si l'on se représente les molécules d'eau comme des boules de billard animées de vitesses différentes, dans toutes les directions. 

Pourquoi ces molécules ne quittent-elles pas le liquide pour aller dans l'air ? En réalité, certaines -les plus rapides- le quittent, et cela conduit à la lente évaporation de l'eau à température ambiante.
Il faut imaginer un caillou, une fusée : dans les deux cas, on les lance vers le haut, mais le caillou retombe, car sa vitesse n'est pas suffisante, alors que la fusée, dont la vitesse est supérieure à la vitesse de "libération", parvient à quitter la Terre pour l'espace. 

Pour l'eau, il en va de même : les molécules d'eau les plus lentes sont retenues par les forces d'attraction exercées par les molécules du liquide (ces forces sont notamment les "liaisons hydrogène"), mais certaines molécules plus rapides parviennent à s'échapper. 

C'est d'ailleurs un exercice de physique élémentaire amusant que de que de calculer cette vitesse de libération: il suffit de connaître la notion de travail d'une force, d'une part,  et la notion dénergie cinétique, d'autre part. 

 

Donc oui, dans un bol qui contient de l'eau, il y a des molécules plus ou moins rapides et les molécules les plus rapides, celles qui ont une vitesse supérieure à la vitesse de libération, peuvent quitter le bol pour partir dans l'atmosphère. En revanche, si le bol est fermé, par exemple par un film de cuisine transparent,  alors s'établira un équilibre entre l'eau liquide et l'air qui la surmonte, chargé de vapeur d'eau. D'ailleurs, on voit des gouttes d'eau sous le film  : n'est-ce pas une belle indication que la vapeur d'eau s'est alors recondensée. 

 

A tout cela, il faut ajouter la notion de "pression de vapeur saturante" : sous le film, la pression partielle de vapeur d'eau dépend de la température, augmentant avec la température jusqu'à atteindre pression atmosphérique quand la température atteint la température d'ébullition. 

D'ailleurs, dans une casserole d'eau que l'on chauffe, on voit bien les phénomènes : si on plonge un thermomètre dans l'eau, on voit la température augmenter, puis une fumée bleutée, puis blanche : c'est de la vapeur qui se recondense : la "fumée", ce n'est pas de la vapeur mais des gouttelettes d'eau recondensée, parce que la vapeur avait atteint l'air plus froid. 

Puis on voit des bulles au fond de la casserole, alors que la température n'est pas de 100 °C : ce sont les gaz dissous qui dégazent. 

 

Et l'on atteint la température de 100 °C : là, les bulles qui se forment au fond de la casserole sont des bulles de vapeur, et, ce qui est merveilleusement intéressant, c'est que, malgré l'énergie apportée, la température n'augmente plus. En effet, il faut beaucoup d'énergie pour permettre aux molécules d'eau de quitter l'eau, de vaincre les forces qui les retenaient. Et cette énergie a pour nom la "chaleur latente de vaporisation"

 

Tout cela me fait penser que l'on aurait dû commencer par expliquer avec les mains les phénomènes avant de calculer à l'aide de la thermodynamique classique. Sans quoi nos amis non seulement échouent à décrire les phénomènes mais en plus à les comprendre. Oui, comprenons le monde en termes moléculaires : vive la chimie !

dimanche 7 mai 2023

Rue Vauquelin, à Paris

  Nous sommes rue Claude Bernard, et nous tournons à droite dans une petite rue : la rue Vauquelin. Elle porte le nom d'un chimiste pré-lavoisien, antérieur à Antoine Laurent de Lavoisier. Parcourons cette rue. 

Au fond sur la gauche, un bâtiment pas joli, en briques rouges. C'est l'École supérieure de physique et de chimie de la ville de Paris, aussi nommée Escpi Paristech. Ces briques ne disent rient de l'histoire de l'école, et, en particulier, du fait que c'est là que Pierre Curie et Marie Curie découvrirent le radium. Ils se faisaient livrer d'énormes sac d'un minerai nommé pechblende et, dans d'immenses chaudrons, ils extrayaient progressivement un nouvel élément chimique, qui avait la particularité d'être extrêmement radioactif. 

Aujourd'hui encore, il reste des pièces où un compteur Geiger crépite, notamment quand on l'approche près des cahiers de notes des deux physico-chimistes que furent Pierre et Marie Curie. 

Cela, d'ailleurs, n'est qu'une toute petite partie de l'histoire de l'école, qui abrita ou forma nombre d'ingénieurs ou de savants exceptionnels. On pourrait citer Picard, qui fut un pionnier de la détection par les ultrasons, ou Georges Claude, qui liquéfia des gaz (et créa la société aujourd'hui nommée L'Air liquide), ou encore Pierre Langevin, ou encore... 

Plus récemment, l'école a abrité deux lauréats du prix Nobel de physique : Pierre-Gilles de Gennes, qui dirigea d'ailleurs longtemps l'école, et Georges Charpak, qui perfectionna les détecteurs de particules. Aujourd'hui, l'Ecole abrite des laboratoires, formes des étudiants, s'est donnée pour mission de faire de la diffusion du savoir scientifique. 

 

Tout cela derrière un affreux mur de briques rouges!

samedi 6 mai 2023

Risotto, riz au lait...

 Risotto, riz au lait... Voilà des préparations qui font usage de riz et pour lesquelles on souhaite une consistance un peu crémeuse. 

Le riz étant constitué essentiellement d'amidon, la consistance crémeuse n'est pas difficile à obtenir puisque, si l'on cuit le riz dans l'eau, il laissera échapper l'amidon, lequel, dans l'eau chaude, s'empèsera (les grains microscopiques d'amidon gonfleront, libérant dans l'eau de l'amylose, qui donnera de la viscosité), de sorte que si sa quantité n'est pas trop grande par rapport à la quantité d'eau, alors on obtiendra cette consistance crémeuse, où des grains de riz un peu défaits seront dispersés. 

Évidemment, si l'on cuit soigneusement, on pourra conserver un peu de structure pour les grains, de sorte qu'on aura alors les grains tendres dans la partie crémeuse. </span> <span style="font-size: small">Que l'on cuise dans de l'eau, dans des bouillons, dans du lait, cela revient presque au même... comme le prouve l'expérience d'ailleurs. </span> <span style="font-size: small">Le plat, on le voit, peut-être fait en version salée ou en version sucrée, et le goût est celui que nous décidons d'avoir, en employant plutôt tel liquide. Généraliser un riz au lait n'est donc pas difficile : par exemple, si nous faisons une sorte de risotto en cuisant dans du jus de fraise, nous aurons ce que nous pourrions appeler un riz aux fraises. Si nous cuisons dans un fond de viande, nous aurions un risotto à la viande... Tout est possible, mais en pratique, une question essentielle est d'éviter que la préparation attache à la casserole. À cette fin, les fours à micro-ondes sont bien utiles, parce qu'ils déposent la chaleur à l'intérieur des préparations, et non seulement sur les bords, où la préparation attacherait, l'eau étant évaporée. 

 

Mon conseil : dans une casserole, mettre un corps gras, puis chauffer le riz avec des ingrédients tels qu'oignons ou ail (en version salée), de telle façon que l'on obtienne la vitrification des grains et que des composés odorants aillent se dissoudre la matière grasse, tout comme pour la préparation d'un bouillon de carottes (je vous renvoie à cette préparation). 

Ayant donc légèrement modifié la surface des grains de riz, ayant très certainement un peu hydrolysé l'amidon, formant du glucose qui donnera de la plénitude en bouche, on ajoute un liquide qui a du goût (certainement pas de l'eau : ce liquide la n'a guère d'intérêt gustatif) et l'on commence à cuire, en touillant fréquemment avec une cuiller en bois. 

De la sorte, on endommage un peu la surface, on favorise la libération de l'amidon, on prépare l'obtention de la consistance crémeuse. A un certain moment que le seul notre goût personnel décide, on verse l'ensemble dans un récipient qui va au four à micro-ondes et l'on parachève la cuisson du riz dans le four à micro-ondes. Il n'est pas nécessaire d'être rapide, car une cuisson prolongée pourra hydrolyser davantage l'amidon, former davantage de glucose. Enfin, à la sortie du four à micro-ondes, n'oubliez pas d'ajouter quelques éléments durs, croquant : copeaux de parmesan, éclats de noisette grillés... car si le crémeux de la préparation est essentiel, nos sens réclament des contrastes et, notamment, des contrastes de consistance.

vendredi 5 mai 2023

Nos séminaires modifiés

  Lors d'un récent séminaire de gastronomie moléculaire (tous les troisièmes lundis du mois, de 16 à 18 heures ; public, gratuit),  les participants ont voté pour une modification du déroulement de nos rencontres : nous avons décidé de réserver un moment pour  considérer les questions d'innovation, à partir  du travail effectué lors des séminaires. 

Alors que nous mettions en œuvre à cette idée pour la première fois à propos de mousse au chocolat, j'ai proposé plusieurs  possibilités. La première consiste à généraliser l'opération de production de mousse au chocolat, laquelle est le mélange de blancs d'œufs battus en neige à une préparation un peu épaisse, qui peut figer. Et si, au lieu de chocolat, on utilisait de la viande, du poisson ? En confectionnant  par exemple un priestley, c'est-à-dire une crème anglaise  pour laquelle les protéine du  jaune d'œuf ont été remplacées par d'autres protéines. Imaginons un priestley de langoustines que l'on ferait en broyant finement des langoustines et en ajoutant un liquide, avant de faire prendre cette sauce en la chauffant ; après refroidissement, on ajoute les  blancs battus en neige, de sorte que nous obtenons un priestley foisonné... 

Une autre possibilité d'innovation ? Si  nous voulons rester dans la famille des préparations au chocolat,  je propose maintenant un «  chocolat chantilly »... mais il est vrai que cette innovation est ancienne, puisque je l'ai proposée dès 1995. Autre chose ? On m'a fait observer que le goût « riche » du jaune d'œuf manquait dans le chocolat chantilly. 

Qu'à cela ne tienne, remettons-le... en évitant toutes les difficultés de la mousse au chocolat classique. Par exemple, prenons une casserole, et mettons y de 200 g d'eau, puis 40 g de sucre (comme dans une recette classique de mousse au chocolat). Sur le feu doux, ajoutons 100 g de sucre et 125 g de chocolat. Quand l'émulsion de la matière grasse est faite, posons la casserole sur des glaçons ou dans de l'eau froide et fouettons : après un moment, on obtient une consistance de crème fouettée, qui est le chocolat chantilly. Reste alors à lui  ajouter le jaune d'œuf. 

On le voit : pas de possibilité de ratage, comme avec la mousse classique. Le chocolat chantilly contourne la difficulté, que les participants du séminaire ont vue considérable. Bref, les possibilités d'innovations sont nombreuses.

Les couverts ? A la française

 J'en parle fréquemment en privé, mais je m'aperçois que je n'en ai pas fait de billet alors qu'il s'agit de quelque chose d'important  pouf la gastronomie. 

 

La question est le placement des couverts sur la table. Il y a essentiellement deux manières pour les couverts occidentaux, à savoir la méthode à la française et la méthode à l'anglaise. 

Dans la méthode à la française, les pointes de la fourchette sont posées sur la nappe, à gauche de l'assiette, et le couteau est posé à droite de l'assiette mais la lame du côté vers la gauche. La cuillère à côté du couteau est tournée de sorte que ça pointe soit encore contre la nappe. 

À l'anglaise, la fourchette est pointe en l'air et la cuillère également, de sorte que c'est le fond bombé qui se trouve au contact de la nappe. 

On observera que les chiffres, c'est-à-dire les initiales gravées se trouve sur la partie visible du manche. 

 

Quelle placement choisir ? 

 

Il y a certainement une question de convention, peut-être une question d'hygiène mais je n'y crois guère, et, surtout,  une question de politesse. 

Mettre la lame du côté du mangeur et non pas du côté du voisin de droite, c'est se soucier de son voisin de droite, éviter de le couper. 

Mettre les pointes de la fourchette vers le bas, c'est éviter d'offrir à son vis-à-vis des pointes. 

Dans les deux cas il s'agit de vivre en communauté harmonieuse, de protéger les convives qui nous entourent et c'est la raison pour laquelle la méthode à la française me semble bien supérieure à la méthode à l'anglaise. 

Je n'ai pas encore entendu d'arguments convaincants du contraire.

jeudi 4 mai 2023

Une question à propos du concours international de cuisine de synthèse ("note à note") :

Je reçois un email d'un cuisinier qui veut s'inscrire à l'International Contest for Note by Note Cooking, et je lui réponds en l'invitant à soumettre des recettes quand il sera prêt.

Et, évidemment, il m'interroge, car il est vrai que ma réponse était trop succincte :

Merci de votre réponse rapide. Avant de valider mon inscription, serait-il possible d'obtenir plus d'informations concernant le déroulé du concours, car je n'ai pu en obtenir que via un article sur le site des Nouvelles gastronomiques. J'ai vu que le concours aurait lieu en septembre, mais quel est le calendrier d'ici là ? En quoi consiste l'épreuve exactement ? (durée de l'épreuve, panier imposé ou non, pour combien de couverts, comment est composé le jury, certaines préparation comme des fermentations peuvent-elles être réalisées en avance, etc.) ?  Et qu'entendez vous par "recettes de cuisine de synthèse" celà n'était pas mentionné dans l'article que j'ai lu.

 

En réalité, j'aurais dû diriger notre ami vers  le site où les conditions de participations sont présentées :
- en anglais   : https://icmpg.hub.inrae.fr/international-activities-of-the-icmpg/note-by-note-cooking/note-by-note, et plus spécifiquement ici : https://icmpg.hub.inrae.fr/international-activities-of-the-icmpg/note-by-note-cooking/int-contests/cnan11
- en français : https://icmpg.hub.inrae.fr/travaux-en-francais/cuisine-note-a-note, et encore plus précisément ici : https://icmpg.hub.inrae.fr/travaux-en-francais/cuisine-note-a-note/cnan-11-fr


Mais tout cela peut appeler des commentaires plus développés, que voici.

Commençons par la cuisine de synthèse, que j'ai introduite en 1994 et que j'ai rapidement surnommée "cuisine note à note".
Comme pour la musique de synthèse, où l'on n'utilise ni violon, ni flûte, ni trompette et cetera, la cuisine de synthèse n'utilise ni carotte, ni oignons, ni viandes, ni poisson, et cetera.
En revanche, il s'agit d'utiliser les composés présents dans ces ingrédients alimentaires pour construire des plats.
Cela est notamment expliqué dans les pages du site du Centre international de gastronomie moléculaire, mais aussi dans de nombreuses pages internet et dans mon livre intitulé La cuisine note à note en 12 questions souriantes




À partir de composés, donc (eau, lipides, sucres, protéines, etc.), on construit la consistance, la couleur, la saveur, l'odeur, et cetera.
Pour le concours lui-même, il n'est pas obligatoire de faire des plats 100 % note à note, mais il faut quand même savoir que l'on est noté sur la proximité avec l'idée de cuisine de la note parfaitement pure, sans aucun ingrédient complexe.
Et je dois ajouter que les étudiants ont beaucoup progressé grâce notamment à nos enseignements  : ils sont aujourd'hui capables de faire des choses absolument remarquables comme on le verra par exemple en considérant les résultats du concours note à  note de l'année dernière, ou comme on le verra dans des masterclass que j'ai faites à l'Institut Cordon bleu :   https://www.youtube.com/watch?v=6zf666XE0Do
https://www.youtube.com/channel/UCbYp0JiKFB74NELb2d3KIYw


À propos du déroulé, c'est tout simple : il suffit de se mettre à chercher des recettes qui satisfont au thème de l'année, le gaspillage et les pertes. Je dois d'ailleurs ajouter que ce thème est un peu humoristique,  puisque, avec la cuisine de synthèse, il n'y a aucun gaspillage et aucune perte ! Il va donc falloir trouver une idée pour mettre en œuvre ce thème. Après, c'est tout simple :  on réalise la recette, on la photographie et on envoie ces documents à icmg@agroparistech.fr.
Il y a une présélection, fin août, et nous retenons des finalistes qui présentent leurs recettes lors de la finale. Il n'y a pas d'obligation de la réaliser lors de la finale, d'autant que certaines participants sont à l'autre bout du monde.  
Le jury est composé de personnalités qui sont soit des cuisiniers, soit des technologues, soit des scientifiques, soit des enseignants comme on le verra en regardant le jury de l'an passé.
L'épreuve donc consiste simplement en la présentation la recette, son explication avec un powerpoint ou un film. Cela dit, par le passé, certains cuisiniers ont exécuté la recette et l'on fait goûter au jury.
Pour le panier, il est libre et chacun se fournit là où il veut, des ingrédients qu'il veut, mais évidemment tout cela doit être spécifié dans la recette qui est proposée. Et de ce fait, il n'y a aucun problème à effectuer une fermentation par exemple.

Je reste à la disposition de tous les concurrents pour répondre à leurs questions : icmg@agroparistech.fr